Umweltwärme kommt in den Kreislauf
In der Außeneinheit oder am Wärmetauscher nimmt ein Kältemittel Wärme aus Luft, Erdreich oder Grundwasser auf. Dafür reicht schon ein niedriges Temperaturniveau. Das Kältemittel verdampft und transportiert die aufgenommene Energie weiter.
Die Wärmequelle bestimmt, wie stark sich die Bedingungen im Jahreslauf ändern. Außenluft ist im tiefen Winter besonders kalt; Erdreich und Grundwasser liefern meist stabilere Temperaturen, verlangen aber eine aufwendigere Erschließung.
Der Verdichter hebt das Temperaturniveau
Der gasförmige Kältemitteldampf wird elektrisch verdichtet. Mit Druck und Temperatur steigt sein nutzbares Energieniveau. Dieser Schritt benötigt den größten Teil des Antriebsstroms der Wärmepumpe.
Muss die Anlage aus sehr kalter Außenluft besonders heißes Heizwasser erzeugen, wächst der Temperatursprung. Deshalb sind niedrige Vorlauftemperaturen und ausreichend große Heizflächen so wertvoll.
Wärme geht ins Haus
Im Verflüssiger gibt das heiße Kältemittel seine Energie an das Heizungswasser ab. Damit werden Räume beheizt oder der Warmwasserspeicher geladen. Das Kältemittel kühlt dabei ab und wird wieder flüssig.
Ein Expansionsventil reduziert anschließend den Druck. Das Kältemittel kühlt weiter ab und kann erneut Umweltwärme aufnehmen. Der geschlossene Kreislauf beginnt von vorn.
COP ist Momentaufnahme, JAZ ist Jahresbilanz
Der COP beschreibt einen genormten Betriebspunkt. Die Jahresarbeitszahl vergleicht dagegen die über ein Jahr abgegebene Wärmemenge mit dem eingesetzten Strom. Sie bildet Gebäude, Wetter, Warmwasser und Regelung besser ab.
Für die Praxis sind ein eigener Stromzähler und ein Wärmemengenzähler besonders hilfreich. Erst beide Werte zusammen zeigen, wie die Anlage im realen Haus arbeitet.
Ein gutes Gerät kann in einem schlecht abgestimmten System ineffizient laufen – und umgekehrt.